基于改进主成分分析法的低密度聚乙烯光氧老化行为及综合评价模型

代军^1,2，晏华¹，桑练勇¹，胡志德¹，张寒松¹

1. 中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程系2. 海军驻温州地区军事代表室

摘 要：在紫外光氧环境中对低密度聚乙烯（LDPE）进行了64天的人工加速老化实验,以研究其在光氧环境下的老化行为及规律。利用力学实验、衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR）、热重分析法（TGA）和差示扫描量热法（DSC）分别研究了低密度聚乙烯（LDPE）在光氧老化环境中力学性能、化学结构、热稳定性和熔融特性的变化规律,引入层次分析法（AHP）确定评价指标权重,采用改进主成分分析法（PCA）构建了LDPE的光氧老化综合评价模型。结果表明:随老化时间增加LDPE拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别下降了39.7%,32.3%,96.4%。分子结构中产生羰基、羟基等含氧基团,分子链断裂,支链增加。起始热分解特征温度和熔融峰峰值温度下降,LDPE表面破坏严重,老化作用剧烈。老化综合评价指标随老化时间呈现三段式的变化趋势,改进PCA法评价结果更为合理,适用于LDPE光氧老化行为的综合评价。

关键词：低密度聚乙烯;光氧老化;主成分分析法;层次分析法;综合评价指标;